Directivité du son: Comment contrôler l’énergie acoustique dans les systèmes audio

Comprendre et maîtriser la directivité pour optimiser la couverture sonore et la clarté dans tous les environnements audio.

La directivité est l’un des facteurs les plus cruciaux dans la conception et l’optimisation des systèmes audio professionnels. Ce concept décrit comment un haut-parleur diffuse l’énergie acoustique dans différentes directions, influençant directement la couverture sonore, la clarté et le contrôle du son dans un espace. La capacité à diriger le son vers des zones spécifiques tout en minimisant les réflexions ou interférences dans d’autres zones est essentielle pour maximiser les performances d’un système audio.

Dans cet article, nous explorerons la directivité sonore, les méthodes pour la mesurer et l’ajuster, ainsi que la manière dont Tecnare intègre ce principe dans ses produits, tels que les séries Array, IBZA et les subwoofers SW, pour des applications acoustiques de haute précision.

 
 

Directivité du son

Qu’est-ce que la directivité?

 

La directivité d’un haut-parleur décrit la manière dont il distribue l’énergie sonore dans l’espace. Elle se représente à l’aide de diagrammes polaires, qui illustrent l’intensité sonore à différents angles par rapport à l’axe central du haut-parleur.


 

Types de directivité

 

Haut-parleurs omnidirectionnels

 

Diffusent le son uniformément dans toutes les directions.
👉 Idéaux pour les systèmes de musique d’ambiance ou les grands espaces nécessitant une couverture sonore homogène.

 

Haut-parleurs directionnels

 

Concentrent le son sur des zones précises, permettant une meilleure clarté et un contrôle accru de la diffusion.
👉 Utilisés dans les auditoriums, concerts et installations professionnelles, où la précision acoustique est essentielle.


 

Exemple pratique

 

Un haut-parleur de la série IBZA, comme le IBZA12, offre une couverture contrôlée ((50°–100°) x 60°).
Cela permet de diriger l’énergie acoustique vers le public tout en limitant les réflexions latérales, améliorant ainsi la clarté et la cohérence sonore dans l’espace.

 

Mesure de la directivité: indice de directivité et facteur Q

 

Indice de directivité (DI)

 

L’indice de directivité (DI) représente la différence, en décibels (dB), entre la pression sonore sur l’axe principal du haut-parleur et la pression moyenne dans toutes les directions.
Un DI plus élevé indique un haut-parleur plus directionnel, concentrant l’énergie acoustique vers une zone spécifique.


 

Facteur Q

 

Le facteur Q est le rapport entre la puissance rayonnée dans une direction donnée et la puissance rayonnée uniformément dans toutes les directions.
Un Q plus élevé signifie un meilleur contrôle de la directivité.


 

Relation entre DI et Q

Directivité du son: Comment contrôler l’énergie acoustique dans les systèmes audio 1

Par exemple, un système line array comme le CLa21PLUS peut présenter un indice de directivité (DI) très élevé sur son axe vertical, grâce à sa conception à directivité contrôlée.

 
 

Facteurs influençant la directivité

 

Taille du haut-parleur

 

Les petits haut-parleurs ont tendance à être moins directionnels, surtout dans les basses fréquences.
Les haut-parleurs plus grands ou les systèmes en array permettent un meilleur contrôle, notamment dans les moyennes et hautes fréquences.

Fréquence sonore

 

Les basses fréquences sont généralement omnidirectionnelles, car leur longueur d’onde est supérieure aux dimensions du haut-parleur.
Les hautes fréquences, avec leurs longueurs d’onde plus courtes, deviennent plus directionnelles.

Conception du coffret

 

Les technologies de guides d’ondes, utilisées dans les systèmes Array Series, permettent un contrôle précis de la dispersion sonore, garantissant une couverture homogène dans tout l’espace.

 
 

Contrôle de la directivité dans les applications professionnelles

 

Systèmes Line Array

 

Les systèmes en line array, tels que ceux de la Array Series, sont conçus pour contrôler la dispersion sonore à la fois sur les axes vertical et horizontal :

  • Vertical : Les modules fonctionnent ensemble pour limiter la dispersion et empêcher le son d’atteindre des zones indésirables comme les plafonds.

  • Horizontal : Ils offrent une couverture large et homogène pour le public.

Exemple pratique :
Dans un stade, un système CLa21PLUS correctement configuré peut maintenir une couverture uniforme avec une dispersion horizontale de 75° tout en limitant la dispersion verticale à 13°, évitant ainsi la perte d’énergie vers le plafond.

 

Subwoofers à directivité contrôlée

 

Les subwoofers de la SW Series peuvent être disposés en configuration cardioïde ou en ligne afin de contrôler la dispersion des basses fréquences, réduisant les réflexions arrière et améliorant la clarté sonore pour le public.

 
Configuration cardioïde

 

Cette configuration utilise plusieurs subwoofers avec des différences de phase et d’amplitude pour annuler le son à l’arrière de l’array.

Exemple pratique :
Un subwoofer SW218 peut être associé à une unité inversée placée derrière lui, avec un retard appliqué via un amplificateur TDAP Series, afin de créer un schéma cardioïde efficace.

 
 

Comment optimiser la directivité dans un espace

 

Simulations acoustiques :
Utilisez des logiciels tels qu’EASE Focus pour modéliser la dispersion sonore dans l’espace et anticiper les problèmes de couverture ou de réflexions.

Réglage de l’angle et de l’orientation :
Pour les systèmes line array, ajustez l’inclinaison des modules afin de diriger l’axe principal du son vers le public.

Traitement DSP :
Les amplificateurs série T permettent d’ajuster les délais et les filtres, optimisant ainsi l’alignement de phase et la cohérence entre les enceintes pour un meilleur contrôle de la directivité.

Traitement acoustique de l’environnement :
Installez des panneaux acoustiques pour minimiser les réflexions sur les murs et les plafonds, notamment dans les fréquences moyennes et élevées.

 
 

Étude de cas: Conception sonore pour un théâtre

 

Scénario :
Un théâtre de 1 000 places nécessite un système offrant une couverture uniforme pour le public tout en évitant les réflexions vers les murs latéraux et le plafond.

Solution :

Sélection de l’équipement :

  • Line arrays CLa21PLUS pour la couverture principale.

  • Subwoofers cardioïdes SW Series pour le contrôle des basses fréquences.

Simulation :


Utilisez EASE Focus pour concevoir l’inclinaison et la dispersion des modules de l’array, en assurant que la couverture horizontale englobe tout le public sans atteindre les murs latéraux.

Configuration et ajustement :

  • Installer les enceintes avec des angles ajustés selon les résultats de la simulation.

  • Configurer les subwoofers en arrangement cardioïde en utilisant le DSP des amplificateurs TDAP Series.

Test et optimisation :

  • Mesurer le SPL et les diagrammes polaires à différents endroits dans le théâtre.

  • Ajuster l’égalisation et les délais pour maximiser la cohérence et la clarté du système.

 
 

Conclusion

 

Le contrôle de la directivité est essentiel pour tout système audio professionnel. Comprendre comment concevoir et optimiser les schémas de couverture permet aux ingénieurs du son d’offrir des expériences de haute qualité, en maximisant la clarté et en réduisant les problèmes acoustiques.

Si vous avez besoin d’assistance pour concevoir des systèmes audio avec une directivité contrôlée, contactez-nous. Nous proposons des simulations acoustiques avancées et des configurations personnalisées utilisant la technologie de pointe Tecnare.

 
 

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